Q GDW 11670-2017 ±1100kV 高压直流输电用换流变压器阀侧套管技术规范.pdf
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1、ICS 29.240 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 11670 2017 1100kV 高压直流输电 用 换流 变压器阀侧套管 技术规范 General specification for1100kV UHVDC converter transformer valve side bushing 2018 - 01 - 18 发布 2018 - 01 - 18 实施 国家电网公司 发布 Q/GDW 11670 2017 I 目 次 前 言 II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语 和 定义 1 4 使用条件 2 5 技术要求 2 6 试验项目 3 7
2、 型式试验 4 8 逐个试验 6 9 特殊试验 9 10 铭牌 10 附录 A(资料性附录) 1100kV 级高压直流输电用换流变阀侧套管的部分技术参数 . 11 编制说明 12 Q/GDW 11670 2017 II 前 言 为规范 1100kV 特高压直流输电工程用换流变压器阀侧套管设计与制造,在总结 向上、锦苏、哈郑、溪浙、灵绍特高压直流工程 实践的基础上,吸收了设计、制造、安装、调试、运行等方面的经验,制定本标准。 本 标准 由国家电网公司 基建部 和直流建设部 提出并解释 。 本标准由国家电网公司 科技 部归口 。 本标准起草单位: 国网北京经济技术研究院、 传奇电气 (沈阳 )有限
3、公司 。 本标准主要 起草 人: 余军、 乐波、赵峥、贺立、郭贤珊、卢理成、付颖、曹燕明、孔玮、梅念、徐莹、徐忠力。 本标准首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。 Q/GDW 11670 2017 1 1100kV 高压直流输电用换流变压器阀侧套管技术规范 1 范围 本标准规定了换流变压器阀侧套管的使用条件、技术要求以及试验要求等。 本标准适用于 1100kV特高压直流输电用油浸式换流变压器的阀侧套管 。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅 注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改
4、单)适用于本文件。 GB/T 4109 2008 交流电压高于 1000V的绝缘套管 GB/T 7354 局部放电测量 GB/T 21429 户外和户内电气设备用空心复合绝缘子定义、试验方法、接收准则和设计推荐 GB/T 22674 直流系统用套管 IEC 61463 套管:抗地震能力( Bushings - Seismic qualification) IEC 65700 直流系统用套管( Bushings for DC application) 3 术语 和 定义 GB/T 4109 2008和 GB/T 22674界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 阀侧套管 bushing
5、for valve side bushing 承受一个大的交流电压且叠加一个直流偏差电压的套管。 3.2 油浸纸 电容芯体 oil-impregnated paper condenser core 由纸和电极材料卷绕后经绝缘液体(通常为变压器油)浸渍的电容芯体。 3.3 胶浸纸电容芯体 resin-impregnated paper condenser core 由纸 和 电极 材料 卷绕 后经 树脂浸渍 并 固化的 电容 芯体。 3.4 油浸纸充气套管 oil-impregnated paper and gas filled bushing 主绝缘 为油浸纸电容芯体,电容芯体外有绝缘套,绝缘
6、套与套管外套间充绝缘气体,套管外套采用硅橡胶空心复合绝缘子,绝缘气体一般采用 SF6气体。 3.5 Q/GDW 11670 2017 2 胶浸纸充气套管 resin-impregnated paper and gas filled bushing 主绝缘 为胶浸纸电容芯体,电容芯 体与套管外套间充绝缘气体,套管外套采用硅橡胶空心复合绝缘子。绝缘气体一般采用 SF6气体。 3.6 胶浸纸纯干式套管 dry-type resin-impregnated paper bushing 主绝缘 为胶浸纸电容芯体,电容芯体外粘接硅橡胶伞裙。 4 使用条件 4.1 一般规定 一般使用条件如下: a) 海拔不
7、超过 1000m,超过时应按照 GB/T 4109 2008 的规定校正; b) 套管末端浸入的变压器油的温度应在 GB/T 4109 2008的规定范围内; c) 与绝缘材料接触的外部连接件和金属部件的温度和温升不超过 GB/T 4109 2008规定的范围; d) 套管安装角度由供需双方协议; e) 抗地震能力由供需双方协议。 4.2 阀厅环境条件 阀厅环境条件如下: a) 全封闭户内 ,微正压 ,带通风和空调; b) 最高气温 +60; c) 最低气温 +5; d) 最大湿度 60% RH。 4.3 影响设计、试验和应用的其它因素 如有特殊运行条件,应由需方规定: a) 振动; b) 运
8、输和贮存条件; c) 与换流变压器中绝缘屏蔽、接地壁的距离,或距建筑物墙壁的距离; d) 过载能力; e) 换流变压器阀侧绕组谐波电流频谱; f) 运行时的直流和交流电压分量。 5 技术要求 5.1 额定电流 换流变压器阀侧套管的额定电流为额定持续交流电流,等价 于实际电流波形的有效值,该波形是在换相角为零、直流系统传输额定功率时的电流波形。推荐从以下值中优选: 3150A、 4000A、 4800A、 5500A、6300A。 5.2 绝缘水平 Q/GDW 11670 2017 3 换流变压器阀侧套管绝缘水平比换流变压器阀侧绕组绝缘水平均提高不等的系数,其中直流电压:1.15,直流极性反转:
9、 1.15;外施交流电压: 1.1;操作冲击: 1.1;雷电冲击全波: 1.1,套管雷电冲击截波为套管全波的 1.1倍。 5.3 机械强度 换流变压器阀侧套管悬臂负荷试验最小值应满足表 1要求。 表 1 悬臂负荷试验耐受的最小值 雷电冲击干耐受电压 ( kV, 峰值) 额定电流( A) 20002999 3000 悬臂试验负荷 N(注 2) I II I II 250 2000 2500 3150 3150 250549 2000 3150 4000 4000 550749 2500 4000 4000 4000 7501049 2500 5000 4000 5000 1050 3150 50
10、00 5000 5000 注 1: 等级 I=正常负载,等级 II=重载 注 2: 上述值根据雷电冲击耐受电压和额定电流值分级规定。当套管结 构尺寸主要由爬电 距离决定时,如果能够证明施加的应力适当,试验值 经协议确定。 注 3: 试验时,套管 模拟运行时的安装角度。 5.4 结构形式 换流变压器阀侧套管按绝缘结构形式可分为:油浸纸充气套管、胶浸纸充气套管、胶浸纸 纯干式 套管 等 。应具备试验抽头。对充气套管应加装密度继电器并具备三套独立的跳闸 、两套报警 接点。 5.5 复合绝缘外套 换流变压器阀侧套管复合绝缘外套应符合 GB/T 21429的规定 。 6 试验项目 6.1 一般要求 试验
11、应 按照 GB/T 22674、 GB/T 4109 2008和 IEC 65700的相关规定,换流变压器阀侧套管冲击和交流绝 缘试验可 以在油中进行;直流试验时,套管油中部分采用的绝缘成型件应 与换流变压器绝缘出线装置具有相似的结构和相同的电场分布。 6.2 型式试验 Q/GDW 11670 2017 4 在型式试验中,套管将承受比实际运行更高的应力,在试验中不应出现部分或完全的损伤。一般通过比较特征值,如电容量、介质损耗因数、局部放电量来检查型式试验中不可见的损伤。型式试验项目包括: a) 长时工频 耐受电压试验 并局部放电测量 ( 7.1) ; b) 雷电冲击干耐受电压试验( 7.2)
12、; c) 操作冲击 干 耐受电压试验( 7.3) ; d) 温升试验( 7.4) ; e) 悬臂负荷耐受试验( 7.5) ; f) 充气套管内部绝缘套的密封试验( 7.6) ; g) 充气套管的内压力试验( 7.7) ; h) 尺寸检验( 7.8) 。 6.3 逐个试验 除非供需双方另有协议,则试验应按以下顺序对每一只套管进行: a) 介质损耗因数 (tan )及电容量测量( 8.1); b) 雷电冲击干耐受电压试验( 8.2); c) 工频干耐受电压试验并局部放电测量( 8.3); d) 重复测量介质损耗因数 (tan )及电容量( 8.1); e) 直流耐受电压试验并局部放电测量( 8.4
13、); f) 极性反转试验并局部放电测量( 8.5); g) 重复测量介质损耗因数 (tan )及电容量( 8.1); h) 抽头绝缘试验( 8.6); i) 充气套管的内压力试验( 8.7); j) 充液体套管的密封试验( 8.8); k) 充气套管的密封试验( 8.9); l) 法兰的密封试验( 8.10); m) 外观检查和尺寸检验( 8.11)。 6.4 特殊试验 特殊试验仅适用于供需双方有合同协议的情况下进行: a) 载流导体直流电阻测量; b) 充气套管的气体成分测量; c) 热点温度测量; d) 热稳定试验; e) 抗震试验; f) 充气套管的内压力试验。 7 型式试验 7.1 长
14、时工频耐受电压试验并局部放电测量 7.1.1 适用范围 本试验适用于所有类型的 换流变压器阀侧 套管。 Q/GDW 11670 2017 5 7.1.2 试验方法和要求 7.1.2.1 局部放电量测量试验电压为 Uac(有效值,通常取附录 A 中的工频 1h 长时耐受电压值),对于未给出规定值的套管,局部放电测量试验电压按下列公式( 1)计算: vmdmac UUNU 325.025.115.1 ( 1) 式中: dmU 每个六 脉动 阀桥的最高直流电压; vmU 安装套管的换流变压器阀侧绕组的最大交流运行线电压; N 连接从直流导线中性点与换流变套管整流桥的一系列六脉动桥数 。 7.1.2.
15、2 1min 干耐受试验的电压有效值等于雷电冲击干耐受试验的电压除以 2.1。此试验不需要局部放电测量。如果 1min干耐受电压值不高于 Uac,则 不必 进行此步骤。 7.1.2.3 施加 1h的局部 放电测量试验 Uac,同时进行局部放电测量,且每隔 5分钟记录一次。 7.1.3 接收准则 如果套管没有发生闪络或击穿,并且局部放电量没有超过 10pC,就认为套管通过了本试验。如果出现了击穿,则认为套管未通过本试验。对电容式套管来说,如果试验后测得的电容量比先前测得的电容量增加大约一层的电容量,则认为出现了击穿。如果发生一次闪络,则试验仅重复进行一次。如重复试验期间未出现闪络或击穿,则认为该
16、套管通过本试验。 7.2 雷电冲击干耐受电压试验 7.2.1 适用范围 本试验适用于所有类型的 换流变压器阀侧 套管。 7.2.2 试验方法和要求 试验电压由需方给出规定 值。标准雷电冲击波形为 1.2/50 s。截波装置的截断时间应介于 2 s 6 s之间。极性改变之后,允许在冲击试验之前施加几次小幅值的冲击电压。为了避免先前施加电压的影响,连续施加电压的时间间隔应该足够。试验按照以下顺序连续进行: a) 正极性 15次全波冲击; b) 负极性 1次全波冲击; c) 负极性 5次截波冲击; d) 负极性 14次全波冲击。 7.2.3 接受准则 如果符合 GB/T 4109 2008中 8.3
17、.3的规定,认为套管通过 本 试验。 7.3 操作冲击干耐受电压试验 7.3.1 适用范围 本试验适用于所有类型的 换流变压器阀侧 套管。 Q/GDW 11670 2017 6 7.3.2 试验方法和要求 试验电压 由 需方 给出规定值。 试验应按照 GB/T 4109 2008中 8.4.2的要求进行。 7.3.3 接受准则 如果符合 GB/T 4109 2008中 8.4.3的规定,认为套管通过 本 试验。 7.4 温升试验 7.4.1 适用范围 本试验适用于所有类型的 换流变压器阀侧 套管。 7.4.2 试验方法和要求 试验依照 GB/T 4109 2008中 8.7执行。在特定运行条件
18、下,可按其它试验条件进行(见 4.1和 4.2)。换流变压器阀侧套管温升试验电流 由 需方 给出规定值 ,应不小于直流输电系统输送 1.1倍额定功率时换流变压器总损耗下的等效试验电流值 。 7.4.3 接受准则 如果符合 GB/T 4109 2008表 2所 规定 的范围 , 则 认为套管通过 本 试验。 7.5 悬臂负荷耐受试验 7.5.1 适用范围 本试验适用于所有类型的 换流变压器阀侧 套管。 7.5.2 试验方法和要求 试验值应按表 1取值 ,试验安装角度模拟运行条件, 按 GB/T 4109 2008中 8.9.2执行。 7.5.3 接受准则 如果符合 GB/T 4109 2008中
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